Koffein und Training – Wie es deine Leistung beeinflusst (#46)

Wir Schweden gehören zu den weltweit führenden Kaffeetrinkern, und für viele ist Kaffee ein wesentlicher Bestandteil sowohl der täglichen Routine als auch des Trainings. Aber hinter jeder Tasse steckt Koffein – eine der am meisten erforschten leistungssteigernden Substanzen im Sport. Die Frage ist, wie viel Einfluss es tatsächlich hat und wie du es am besten für optimale Ergebnisse einsetzt? In diesem Artikel gehen wir der Frage nach, was die Forschung über die Wirkung von Koffein im Körper verrät und welche Dosierung den größten Effekt zu haben scheint. Das Bild ist klar: Koffein kann die Leistung in vielen Ausdauer-Sportarten steigern, aber der Effekt hängt von der Dosierung, dem Timing und der spezifischen Reaktion deines Körpers ab.

Wir konsumieren jährlich rund 9 kg Kaffee pro Person, was fast 3,5 Tassen täglich entspricht. Wenn du kein Kaffee-Fan bist, denkst du vielleicht: „Was zur Hölle, das ist ja 'ne Menge“, aber denk dran, dass Schweden eine starke Kaffeekultur hat: Kaffee ist sowohl ein soziales Getränk als auch Teil der morgendlichen oder energetisierenden Routine vor der Arbeit, in der Freizeit und für viele sogar vor oder während des Trainings.

Wenn es um Kaffee und Leistung geht, ist Koffein der aktive Inhaltsstoff – möglicherweise die am meisten erforschte legale leistungssteigernde Substanz der letzten Jahrzehnte. Es besteht kein Zweifel, dass Koffein die Leistung steigert. Koffein wurde sogar mal als Dopingmittel eingestuft und stand bis 2004 auf der Liste der verbotenen Substanzen der Welt-Anti-Doping-Agentur (WADA), wobei die Dopinggrenze bei 12 Mikrogramm/ml im Urin lag. Um dieses Niveau zu erreichen, musste ein Sportler zwischen 10-13 mg Koffein pro kg Körpergewicht konsumieren, was etwa 800-1.000 mg Koffein oder 6-7 große Tassen Kaffee in kurzer Zeit entspricht. Die praktische Relevanz solcher Dosen war fraglich, und die Substanz wurde von der Liste entfernt.

2009 wurde ein umfassender Review veröffentlicht, den wir zuvor als Grundlage für Erklärungen für Umara Intend verwendet haben und warum die Dosierung entscheidend ist. Der nächste Review kam 2014, gefolgt von einem weiteren Update in 2016. Diese Reviews sind praxisnah – sie fassen zusammen, was wir wissen, und bieten einen Überblick, ohne sich in jedem einzelnen Studiendetail zu verlieren.

Das am häufigsten genannte Erklärungsmodell besagt, dass Koffein die Adenosin-Rezeptoren im zentralen Nervensystem (ZNS) beeinflusst. Adenosin ist ein Neurotransmitter, der an diese Rezeptoren bindet und die Aktivität des Nervensystems dämpft – wir entspannen uns, der Blutdruck sinkt und wir werden müde. Die Menge an Adenosin steigt im Laufe des Tages an und erreicht ihren Höhepunkt am Abend. Die Adenosin-Menge steigt noch schneller, wenn der Sauerstoffgehalt im Blut niedrig ist – ein Sicherheitsmechanismus, um sicherzustellen, dass das Gehirn und der Körper sich nicht überanstrengen, wenn Sauerstoff fehlt (zum Beispiel bei Ohnmachtsanfällen oder extremer Anstrengung). So agiert Adenosin als Drehzahlbegrenzer des Gehirns.

Das Koffeinmolekül ähnelt dem Adenosinmolekül und kann an dieselben Rezeptoren binden. Wenn Koffein an die Rezeptoren andockt, verhindert es, dass Adenosin dies tut, wodurch der Drehzahlbegrenzer überbrückt wird und das Müdigkeitssignal abnimmt.

Koffein wird innerhalb von 10-15 Minuten aufgenommen und gelangt in den Blutkreislauf, wobei es seinen Höhepunkt, das heißt seine höchste Wirkung, zwischen 40-80 Minuten nach dem Konsum erreicht. Danach hat Koffein eine Halbwertszeit von ungefähr 3-6 Stunden. Wenn du 200 mg Koffein konsumierst, hast du nach etwa 4,5 Stunden noch etwa 100 mg im Blut; nach weiteren etwa 4,5 Stunden sind es noch 50 mg und so weiter.

Kurz gesagt: 3-6 mg pro kg Körpergewicht. Studien zeigen, dass der leistungssteigernde Effekt für Ausdauersportler zwischen 3-24 Prozent liegt. Die Spannweite ist groß – die höheren Werte (bis zu 24 Prozent) werden oft in Studien beobachtet, die die Zeit bis zur Erschöpfung auf einem Fahrrad oder Laufband messen, während kleinere Verbesserungen (etwa 3 Prozent) häufig sind, wenn Zeitverbesserungen über längere Distanzen gemessen werden. Es gibt jedoch einen klaren und dokumentierten leistungssteigernden Effekt.

Der Effekt beginnt sich ab etwa 2 mg/kg zu zeigen, aber auf diesem Level ist er meist nicht statistisch signifikant – das heißt, er ist so klein, dass Zufall nicht ausgeschlossen werden kann. Im Bereich von 3-6 mg/kg scheint unser „ergogenes Fenster“ zu liegen.

Die neueste Übersicht zeigt, dass der Bereich von 3-8 mg/kg Körpergewicht ein sicherer Bereich ist, um einen leistungssteigernden Effekt sicher zu erzielen.

Forscher haben Dosen von 1-13 mg/kg Körpergewicht getestet, und bei Dosen über 6 mg/kg wird im Allgemeinen kein weiterer Leistungsgewinn beobachtet. Die Hypothese besagt, dass wir dann die Adenosinrezeptoren sättigen und Ermüdung so weit wie möglich blockieren.

3-6 mg Koffein pro Kilo Körpergewicht entsprechen 210-420 mg Koffein für eine Person mit 70 Kilo. In Schweden gibt es einen Sicherheitsbereich für koffeinhaltige Produkte, bei denen eine Portion nicht mehr als 300 mg Koffein enthalten darf, bevor das Produkt als Arzneimittel eingestuft wird. Dies liegt weit unter der toxischen Schwelle für Erwachsene, die bei etwa 20 mg/kg Körpergewicht (entspricht etwa 1.400 mg für eine 70-kg-Person) mit toxischen Symptomen beginnen. Die tödliche Dosis wird auf etwa 150-250 mg/kg Körpergewicht geschätzt.

Der Effekt scheint unabhängig von der Intensität aufzutreten. In einer Studie mit 38-jährigen Radfahrern, die mit und ohne Koffein bei niedrigerer Intensität trainierten, bestand der hauptsächliche Effekt darin, dass die Herzfrequenz um 3-4 Schläge niedriger war und die wahrgenommene Anstrengung abnahm.

Koffein wird typischerweise durch Getränke wie Kaffee, Tee, Limonade, Energydrinks, Pre-Workouts wie Intend oder als Tabletten/Kaugummi und Guarana-Präparate konsumiert. Es ist auch in Lebensmitteln zu finden, wo es als Geschmacksverstärker eingesetzt wird, etwa in Milchprodukten, Eiscreme und Süßigkeiten.

Kaffee ist die größte Koffeinquelle und liefert ungefähr 80-100 mg pro Tasse, obwohl dies stark variieren kann. Jeder Kaffee ist unterschiedlich, weshalb wir oft Koffeinpräparate empfehlen, die eine kontrolliertere und getestete Dosierung bieten.

Früher dachten viele Forscher, dass etwas im Kaffee die leistungssteigernde Wirkung von Koffein einschränkt. Heute sind sich die Forscher da nicht mehr so einig, und viele sagen, dass Kaffee ungefähr genauso wirkt wie reines Koffein.

Im Kaffee stecken viele Antioxidantien, wie Chlorogensäure, die die Wirkung von Koffein möglicherweise verlangsamen könnte. Wie bedeutend das ist, weiß man nicht genau, aber dunkel gerösteter Kaffee enthält weniger Chlorogensäure als mittel gerösteter, was ihn vielleicht etwas anregender macht.

Der Koffeingehalt schwankt ganz schön zwischen verschiedenen Kaffeesorten – sogar innerhalb derselben Sorte, je nach Saison und Wachstumsbedingungen. Deshalb empfehlen wir oft Koffeinpillen oder eine andere Methode zur exakten Dosierung von Koffein, wenn du eine genaue und reproduzierbare Wirkung willst. Wenn du eine Strategie getestet hast, die im Training funktioniert, ist es unnötig riskant, vor einem Wettkampf die Kaffeesorte zu ändern (z.B. wegen Hotelkaffee oder einem anderen Anbieter). Trainiere mit dem, was du auch im Wettkampf trinken wirst – natürliche Zutaten sind von Ernte, Wetter und Lagerung betroffen und nie so präzise wie kontrollierte Ergänzungsmittel.

Jüngste Forschungen zeigen beträchtliche Schwankungen im Koffeingehalt (1,2–25,9 mg/g) einzelner Kaffeebohnen, abhängig von ihrer Sorte und spezifischen Pflanze (Mazzafera & Silvarolla, 2010).

Zum Beispiel ergab eine aktuelle Analyse, dass die Schwankungen im Koffeingehalt bei vier oder mehr Einkäufen aus verschiedenen Standorten über 15 % lagen, wobei einige Marken über 30 % oder mehr ausmachten, und 85 % der Marken einen höheren Koffeingehalt hatten, als von den Herstellern angegeben (Desbrow, Henry, et al., 2012).

Außerdem zeigte eine andere Studie, dass der Koffeingehalt von 259–564 mg schwankte, als derselbe Kaffee an verschiedenen Tagen beim gleichen großen Einzelhändler gekauft wurde (McCusker et al., 2003)

Zusammengefasst lässt sich sagen, dass Arabica-Bohnen (häufige Kaffeebohne in schwedischen Regalen) etwa halb so viel Koffein (ca. 1 Prozent Koffein pro Bohne) wie Robusta-Bohnen (ca. 2 Prozent Koffein pro Bohne) enthalten. Arabica könnte daher eine gute Wahl sein, wenn du Kaffee als soziales "Treffgetränk" nutzt und regelmäßig trinkst, ohne dabei immer die Leistung steigern zu wollen.

Koffein erreicht seinen Höhepunkt im Blutkreislauf nach etwa einer Stunde. Daher wird empfohlen, Koffein etwa 45 Minuten vor dem Start einzunehmen - so bist du schon voll dabei, wenn die Spitzenwerte erreicht werden.

Sehr wahrscheinlich ja — bis zu 7 Tage darauf verzichten, um den Effekt möglicherweise zu maximieren. Reduziere jedoch die Einnahme schrittweise und höre nicht abrupt auf, besonders wenn es sich negativ auf deine Tapering-Phase auswirkt.

Koffein kann harntreibend wirken, aber das passiert erst bei Dosen von mindestens etwa 500 mg Koffein, wenn der Flüssigkeitsverlust spürbar größer wird. Koffein hemmt Vasopressin, ein antidiuretisches Hormon, das den Nieren hilft, Wasser wieder aufzunehmen. Während der Aktivität wird ADH (antidiuretisches Hormon) jedoch hochreguliert, um den Flüssigkeitshaushalt aufrechtzuerhalten, sodass es während des Trainings normalerweise kein Problem darstellt. Im Ruhezustand können größere Dosen von Koffein dazu führen, dass du häufiger auf die Toilette musst, im Vergleich dazu, wenn du nur Wasser getrunken hättest.

Trinkst du mehrere Tassen Kaffee und schläfst trotzdem wie ein Baby, oder merkst du vielleicht gar keinen Koffeinkick, obwohl dein Kumpel darauf schwört? Das könnte mit deiner Genetik zu tun haben.

Vor fast zehn Jahren wurde das Gen CYP1A2 identifiziert—du musst dir die Abkürzung nicht merken—aber dieses Gen kodiert für einen Schritt im Abbau von Koffein. Forscher haben herausgefunden, dass manche Menschen bis zu 40 Mal höhere Aktivitäten in diesem Gen zeigen im Vergleich zu anderen, wie von Wissenschaftlern festgestellt.

Deine genetische Ausstattung bestimmt, ob du ein "schneller Metabolisierer" oder ein "langsamer Metabolisierer" von Koffein bist. Diejenigen, die Koffein schnell metabolisieren, erleben tendenziell einen größeren Leistungsschub durch die Einnahme von Koffein. Etwa 40 Prozent von uns sind "langsame Metabolisierer", was bedeutet, dass wir Koffein langsamer abbauen und nicht die gleichen Effekte erleben.

In einer Studie sahen Athleten mit dem Genotyp AA eine Leistungssteigerung von 4,9 Prozent über 40 km Radfahren, während die Gruppe mit dem Genotyp AC eine Verbesserung von 1,8 Prozent erreichte.

Eine größere Meta-Analyse ergab auch, dass Männer (nicht Frauen) mit dem AA-Genotyp mehr Kaffee trinken als Männer mit dem AC-Genotyp—wahrscheinlich, weil sie Koffein schneller metabolisieren und mehr positive Effekte erleben. Update August 2018—immer noch das Gleiche: der AC-Genotyp reagiert nicht in gleichem Maße auf Koffein https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29509641.

Sorry für den langen Artikel – es gibt eine Menge nützlicher Insights, wenn es um Koffein geht. Kurz gesagt:

• 3–6 mg Koffein/kg Körpergewicht 45–60 Minuten vor dem Start
• Die Halbwertszeit beträgt etwa 4–5 Stunden, danach kannst du mit einer neuen Dosis nachlegen. Eine andere Option ist eine Erhaltungsdosis von etwa 30 mg pro Stunde.
• Wenn du Kaffee gegenüber PWO, Koffeintabletten usw. bevorzugst, verwende vor sowohl dem Training als auch dem Wettkampf die gleiche Kaffeesorte und Zubereitungsmethode, um große Schwankungen im Koffeingehalt zu vermeiden.

Wir wollen hier nicht die Ethikprofessoren spielen, aber daran erinnern, dass Koffein süchtig macht und wie andere Substanzen mit Wirkung Nebenwirkungen haben kann. Fühl dich frei, deine Koffeinstrategie vor einem Wettkampf zu trainieren — teste, passe an und lerne, wie du reagierst.

Wenn du denkst, das war zu kurz, kannst du uns im Episode #046 hier hören, wenn wir über das Thema podcasten.